逻辑电路软错误率评估模型设计与实现

发布时间：2024-06-04 03:46

　　以数字集成电路为基础的各类微处理器和微控制器广泛应用于社会的各个行业,处于信息采集和处理的中心位置。由于集成电路的基础地位,其可靠性就成为了整个系统正常工作的重要因素,尤其是在航天和军事应用等方面。 当高能粒子入射半导体材料时,晶体管中的敏感区域会收集产生的电荷。如果收集的电荷足够多,由此而产生的单粒子效应会暂时改变节点的逻辑值,造成一个软错误。随着集成电路工艺的升级,软错误已成为影响电路可靠性的主要因素。与存储电路相比,逻辑电路的软错误率一直处于相对较低的状态。当工艺进入纳米级之后,逻辑电路软错误率迅速上升,有超越存储电路的趋势。 本文针对集成电路中的软错误,介绍了软错误的形成机理以及评估和加固方法,研究了逻辑电路中软错误的产生过程和评估方法,提出了一种用于评估逻辑电路软错误率的模型。 本文提出的逻辑电路软错误率评估模型基于软错误的产生过程,分析了诱发软错误的瞬时脉冲的产生、传播和捕获三个阶段,利用逻辑电路中固有的逻辑屏蔽效应、电气屏蔽效应和窗口屏蔽效应等现象来确定敏化路径以加速计算。 本文提出的模型能够从电路网表文件中获取电路拓扑信息,能够根据电路中逻辑门的尺寸信息来快速准确地计算...

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1太阳风与地球磁场

图1.1太阳风与地球磁场含粒子的能量分布从10MeV到10GeV，通量很高，达度以11年为周期，在太阳活动极大年（SolarMax），太阳风强度急剧增加，耀斑期间的通量可达109cm电路产生致命故障，甚至能够干扰地面上电子系统的为两种：一种是所谓的“持续太阳风....

图1.2范艾伦带

图1.1太阳风与地球磁场含粒子的能量分布从10MeV到10GeV，通量很高，达度以11年为周期，在太阳活动极大年（SolarMax），太阳风强度急剧增加，耀斑期间的通量可达109cm电路产生致命故障，甚至能够干扰地面上电子系统的为两种：一种是所谓的“持续太阳风....

图1.3大气辐射环境虽然衰减之后的这些次级粒子的能量减小，但在大气层中的粒子密度急剧增6-2-1

3×104cm-2s-1。外范艾伦带包含能量小于数兆电子伏特的质子和的电子，通量最高达1010cm-2s-1。阳耀斑期间，质子的全方位注量率可能增加若干个量级。在范子的全方位注量率最高可达1014cm-2s-1，其能量大于4MeV，率也高达1010cm-2s-1，能量大....

图1.4高能粒子入射晶体管

图1.4高能粒子入射晶体管EU和SET发生的不同位置，可以将软错误分为存储单元内的软两类。存储单元内的软错误又叫做单粒子翻转，而逻单粒子瞬态。单粒子翻转转（SingleEventUpset，SEU）是指各种类型的存储单元M单元、触发器（Flip-Flop）和锁存器（L....

本文编号：3988817